应力控制模式下航空2195铝锂合金的低周疲劳行为及寿命预测

来源：机械工程材料杂志2025年第10期北京时间：

作者：王海平, 金燕, 陈小敏

摘要：对航空2195铝锂合金轧制板进行不同加载条件（最大应力330～540 MPa，应力幅150～270 MPa）下的低周疲劳试验，分析了应力幅、平均应力对循环应变响应及疲劳寿命的影响，采用Basquin模型、在Basquin模型中引入平均应力的Smith平均应力修正模型、在修正模型中引入平均应力敏感程度参数的Walker指数模型预测了疲劳寿命。结果表明：保持平均应力为270 MPa不变，随着应力幅增加，合金的应变幅增大，疲劳寿命缩短；保持应力幅200 MPa不变，随着平均应力增加，合金的棘轮应变增大，疲劳寿命缩短；相比平均应力，应力幅对疲劳寿命的影响更显著。Basquin模型、Smith平均应力修正模型、Walker指数模型的低周疲劳寿命预测结果均在±2倍误差带内，说明预测精度较高。Smith平均应力修正模型、Walker指数模型的预测精度相近，Basquin模型的预测精度最低；这说明引入平均应力修正能提高2195铝锂合金低周疲劳寿命预测精度，但是该合金对平均应力的敏感程度较低。

关键词：2195铝锂合金, 低周疲劳, 寿命预测, 模型修正